计算公交站点覆盖叠加强度值的方法与流程

本发明涉及城市公交线路的管理优化技术。

背景技术：

线路重复系数只评价全区域内的总体服务水平，无法计算该评价区内任一点的公交服务水平。公交线路重复系数只考虑了线路设置的长度，未考虑对乘客服务直接相关的公交站点的设置情况，无法真正全面的评价公交服务水平。

公交车站覆盖面积通过给定的公交车站的服务半径r，进行面积叠加覆盖，该叠加覆盖的面积是二维概念，只反映了公交系统能服务到的范围。传统的公交覆盖率计算方法是为了衡量评价区内一点是否被周边公交覆盖到，覆盖半径多为300m或500m，但是这个方法不能求得该点被覆盖的强度值。公交车站覆盖率是通过公交车站的位置进行覆盖计算的，而非公交站点的覆盖，公交车站是多个公交站点的集合，传统覆盖率由于将站点集合形成车站，所以在计算的过程里是无法涵盖公交线路数据；采用公交站点叠加覆盖强度进行计算既可以得到覆盖范围，又可以获得在此范围内公交线路距离公交站点位置远近变化而变化的强度值。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种计算公交站点覆盖叠加强度值的方法，以各自站点的覆盖值，按某一个位置进行遍历叠加，得到某一个位置的叠加强度值，以解决方便的评价公交站点的设置冗余量，用来量化判断一个位置或一片区域的公交设置是否冗余的技术问题。

为了实现上述发明目的，所述计算公交站点覆盖叠加强度值的方法采用的技术方案步骤如下：

通过从高德地图的lbs数据平台获得的站点数据，将站点数据转换到笛卡尔坐标系下的cad平台中，将评价区内的站点数据看成一个完整的数据三维体，把一个站点看成是一个在站点位置的一个强度圆锥体，圆锥体的高度为单位高度p，圆锥体的底面半径为公交站点服务半径r，该规定的物理意义是在站点周边r范围内站点作用到该区域的强度值随站点到该点的距离减小而线性减小，在覆盖范围的边缘强度值减小到0；

将研究区域内的所有强度圆锥体进行体积叠加，对圆锥体重叠的部分进行布尔运算，将交集部分叠加在并集之上；计算新的混合体积的体积值，即为该区域所有站点的叠加覆盖强度特征值；

在cad中采用vba对其进行开发计算，为了简化计算的覆盖叠加强度值，利用栅格法将研究区内的平面坐标点按某种精度进行栅格化，组成栅格点集u，遍历计算这些点集与所有站点坐标的距离，根据距离内插计算出所有站点作用在这些点集上强度值，并进行所有站点对该点作用的强度值的累加，最终得到点集中所有栅格点上的覆盖叠加强度值，将叠加强度值看做是该点的高程，可以建立该区域的覆盖叠加强度的三维模型，计算该模型的体积值，即为评价区内公交站叠加覆盖强度的特征值；

进行站点和线路优化时，通过增加或减少或移动站点，即改变站点作用周边的强度值，从而改变上述计算的三维模型体积值，最终得到较为合理的公交线路和站点的优化方案。

本发明效果及优点如下：

1、本发明通过计算公交站点对该区域内任一点的覆盖叠加强度值，可评价该域内任一点的公交服务水平，通过建立该数据的三维空间模型，可计算该模型的体积值并视为总体公交服务水平的特征值，可评价全区域或区内某一面积内的公交服务水平；

2、本发明是基于站点与周边位置关系和通过距离进行强度衰减的方法，每一个位置累加站点衰减强度值后得到量化值，站点的数量反应线路的数量，站点的位置与周边位置的关系影响了强度值的衰减，所以融合了站点和线路两个因素，更能反映公交服务水平，量化计算也更有意义；

3、本发明引入强度值的概念后，可在公交覆盖的范围内，通过强度值的叠加量化覆盖范围内每一点的公交服务水平，这种量化的服务水平是三维概念。所以本发明既可以得到覆盖范围，又可以得到覆盖范围内的公交服务水平量化值。

附图说明

图1是本发明的某市公交线路及站点分布示意图。

图2是本发明的某市公交站点覆盖范围示意图。

图3是本发明的某市公交站点覆盖叠加强度示意图。

具体实施方式

下面对本发明技术方案给出一个实施的例子，也就是具体详细的实例说明，包括方法描述和对方法的具体实例的实施描述。

通过从高德地图的lbs数据平台获得的站点数据，将站点数据转换到笛卡尔坐标系下的cad平台中，将评价区内的站点数据看成一个完整的数据三维体，把一个站点看成是一个在站点位置的一个强度圆锥体，圆锥体的高度为单位高度p，圆锥体的底面半径为公交站点服务半径r，该规定的物理意义是在站点周边r范围内站点作用到该区域的强度值随站点到该点的距离减小而线性减小，在覆盖范围的边缘强度值减小到0。将研究区域内的所有强度圆锥体进行体积叠加，对圆锥体重叠的部分进行布尔运算，将交集部分叠加在并集之上。计算新的混合体积的体积值，即为该区域所有站点的叠加覆盖强度特征值。

在cad中采用vba对其进行开发计算，为了简化计算的覆盖叠加强度值，本专利申请提出栅格法，利用该方法将研究区内的平面坐标点按某种精度进行栅格化，组成栅格点集u(例如整米数)，遍历计算这些点集与所有站点坐标的距离，根据距离内插计算出所有站点作用在这些点集上强度值，并进行所有站点对该点作用的强度值的累加，最终得到点集中所有栅格点上的覆盖叠加强度值，将叠加强度值看做是该点的高程，可以建立该区域的覆盖叠加强度的三维模型，计算该模型的体积值，即为评价区内公交站叠加覆盖强度的特征值。进行站点和线路优化时，通过增加或减少或移动站点，即改变站点作用周边的强度值，从而改变上述计算的三维模型体积值，最终得到较为合理的公交线路和站点的优化方案。

本专利以绍兴的嵊州市公交站点为例，按照上述方法对该市的公交站点覆盖叠加强度值进行计算和绘制图示，其步骤如下：

a、从高德地图中利用高德地图的lbs平台进行javascript的程序开发，批量抓取嵊州市的公交站点位置数据和线路位置数据，该数据为火星坐标系下的经纬度数据；对其进行笛卡尔坐标系的转换，批量导入到autocad内，如图1所示。

b、按站点位置进行面域计算，公交服务半径设为300m，对该市进行公交站点的覆盖计算和绘制，如图2所示。从图2可以看出覆盖范围只能示出区内任意位置是否被公交服务所覆盖，并不能量化公交服务的水平。

c、利用栅格法，对覆盖范围内进行10mx10m整数栅格划定，以栅格点为圆心、300m为半径建立栅格范围，遍历得到此范围内的所有公交站点位置，分别对该栅格点进行圆锥体强度值反算，将所有强度值叠加后作为该栅格点的总强度值。以每个栅格点的强度值进行颜色划定最终成图3。

根据对嵊州市公交站点覆盖叠加的计算，该市公交站点最大覆盖叠加强度值为43.6，平均强度值为1.96，根据公交站台设计规范，同一站台不宜设置超过6条公交线路，因此对强度值超过6以上的公交覆盖区域应考虑修改线路走向或减少站点，对覆盖强度较低的地方，应考虑予以增加线路。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种计算公交站点覆盖叠加强度值用以评价公交站点设置冗余量的方法，步骤如下：通过从高德地图获得站点数据，转换到笛卡尔坐标系下的CAD平台中，将评价区内的站点看成是一个强度圆锥体，再将研究区域内的所有强度圆锥体进行强度体积叠加，对圆锥体重叠的部分进行布尔运算，计算新的混合体积的体积值；将混合体积值看做评价区的综合评价值，混合体积的高度作为该点评价值用以评价公交站点设置的强度值。并可以通过改变站点作用周边的强度值，从而改变上述计算的混合体积值，最终得到较为合理的公交线路和站点的优化方案。本发明可以方便的评价公交站点的设置冗余度，用来量化判断一个位置或一片区域的公交设置是否冗余的技术问题。

技术研发人员：吴楠
受保护的技术使用者：北京市市政工程设计研究总院有限公司
技术研发日：2017.05.16
技术公布日：2017.08.22